低速重載星輪減速器

重載函數(shù)(overloaded function)是C++支持的一種特殊函數(shù)，C++編譯器對(duì)函數(shù)重載的判斷更是C++語(yǔ)言中最復(fù)雜的內(nèi)容之一。

首先我們先明確一下重載函數(shù)的定義:在相同的聲明域中的函數(shù)名相同的，而參數(shù)表不同的，即通過(guò)函數(shù)的參數(shù)表而唯一標(biāo)識(shí)并且來(lái)區(qū)分函數(shù)的一種特殊的函數(shù)。

您也許要問(wèn)，函數(shù)為什么要重載呢?何時(shí)應(yīng)該選擇函數(shù)重載(function overloading)，何時(shí)又不呢?這也是我要在下面介紹的。

函數(shù)的重載其實(shí)就是"一物多用"的思想(這里指的"物"是"函數(shù)名")，其實(shí)不僅是函數(shù)可以重載，運(yùn)算符也是可以重載的。例如:運(yùn)算符"<<"和">>"既可以作為移位運(yùn)算符，又可以作為輸出流中的插入運(yùn)算符和輸入流中的提取運(yùn)算符。

當(dāng)將要定義一組函數(shù)，使它們執(zhí)行一系列的操作，但是它們是應(yīng)用在不同的參數(shù)類型上的。此時(shí)我們可以選擇重載函數(shù)。

例如: int z_x_max (int，int); //返回兩個(gè)整數(shù)的最大值;

int ve_max (const vector <int> &); //返回vector容器中的最大值;

int matrix_max (const matrix &); //返回matrix引用的最大值;

上面的三個(gè)函數(shù)都可以大概地說(shuō)成判斷一組數(shù)中的最大值，對(duì)于函數(shù)的用戶來(lái)說(shuō)，他們并不關(guān)心函數(shù)定義的細(xì)節(jié)，也就是說(shuō)他們不關(guān)心判斷兩個(gè)整數(shù)的大小和判斷數(shù)組(vector容器)數(shù)的大小應(yīng)該使用不同的函數(shù)，而對(duì)于程序的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)這可是不得不想到的。程序員必須記住并查找每個(gè)函數(shù)名。而函數(shù)的重載把程序員從這種問(wèn)題的復(fù)雜性中解放了出來(lái)，C++提供了這種支持。上面的三個(gè)比較大小的函數(shù)可以定義成:

int Max (int，int); //返回兩個(gè)整數(shù)的最大值;

int Max (const vector <int> &); //返回vector容器中的最大值;

int Max (const matrix &); //返回matrix引用的最大值;

通過(guò)參數(shù)就可以一眼分辨不同的函數(shù)。

同時(shí)函數(shù)的重載也有它不適用的情況。例如:在開(kāi)發(fā)文本編輯器的過(guò)程中，會(huì)涉及到一系列控制光標(biāo)的函數(shù)，如下:

Screen& MoveUp( );

Screen& MoveDown( );

Screen& MoveLeft( );

Screen& MoveRight( );

看過(guò)這四個(gè)函數(shù)不言而喻，它們是控制光標(biāo)在屏幕上的位置的，即:向上移動(dòng)光標(biāo)，向下移動(dòng)光標(biāo)，向左移動(dòng)光標(biāo)，向右移動(dòng)光標(biāo)。如果我現(xiàn)在把它們寫成重載函數(shù)，每個(gè)都是Screen& Move( );顯然對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)是不易理解的。因此對(duì)于函數(shù)重載的使用我們應(yīng)遵循應(yīng)用的邏輯，而不是簡(jiǎn)單地因?yàn)樗拇嬖诰捅仨毷褂盟?。程序員不應(yīng)該勉強(qiáng)使用重載函數(shù)。

您有沒(méi)有想過(guò)C++編譯器是如何判斷您調(diào)用的是重載中的哪個(gè)函數(shù)?即使它們的函數(shù)名相同。您也許會(huì)毫不猶豫的回答:是通過(guò)函數(shù)的參數(shù)表。其實(shí)識(shí)別的過(guò)程并不是像您想象中的那么的容易，其中涉及到參數(shù)的等級(jí)劃分，參數(shù)轉(zhuǎn)換等諸多方面，下面我就一一進(jìn)行講解。

假如有下面一組函數(shù):

那么好，問(wèn)題出現(xiàn)了。S (2.4 );將調(diào)用上面四個(gè)函數(shù)中的哪一個(gè)呢?

編譯器判斷重載函數(shù)的第一步是確定該調(diào)用中所考慮的重載函數(shù)的集合，該函數(shù)集合被稱為候選函數(shù)(candidant function)。所謂候選函數(shù)就是與被調(diào)用函數(shù)同名的函數(shù)。上面的前四個(gè)函數(shù)都可以成為候選函數(shù)(當(dāng)然可以是多個(gè))，而唯有Max ( int ， int ) 被排除在外了。

編譯器判斷重載函數(shù)的第二步分為兩動(dòng)作。第一個(gè)動(dòng)作是編譯器從第一步選出的候選函數(shù)中調(diào)出可行函數(shù)(viable function)。可行函數(shù)的函數(shù)參數(shù)個(gè)數(shù)與調(diào)用的函數(shù)參數(shù)個(gè)數(shù)相同(如S ( int ))，或者可行函數(shù)的參數(shù)可以多一些，但是多出來(lái)的函數(shù)參數(shù)都要有相關(guān)的缺省值(如 S (double ， double =1.2 );)第二個(gè)動(dòng)作是根據(jù)參數(shù)類型的轉(zhuǎn)換規(guī)則將被調(diào)用的函數(shù)實(shí)參轉(zhuǎn)換(conversion)成候選函數(shù)的實(shí)參。這里本著充分利用參數(shù)類型轉(zhuǎn)換的原則，換句話說(shuō)，盡可能的使用上參數(shù)類型轉(zhuǎn)換。當(dāng)然轉(zhuǎn)換要以候選函數(shù)為轉(zhuǎn)換的目標(biāo)。上面的函數(shù)中只有兩個(gè)是可行函數(shù)，它們分別是S ( int ); S ( double ， double )。

如果依照參數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則沒(méi)有找到可行函數(shù)，則該調(diào)用就是錯(cuò)誤的，則說(shuō)沒(méi)有函數(shù)與調(diào)用匹配，屬于無(wú)匹配情況(no match function)。

編譯器判斷重載函數(shù)的第三步是從第二步中選出的可行函數(shù)中選出最佳可行函數(shù)(best match situation)。在最佳可行函數(shù)的選擇中，從函數(shù)實(shí)參類型到相應(yīng)可行函數(shù)參數(shù)所用的轉(zhuǎn)化都要?jiǎng)澐值燃?jí)，根據(jù)等級(jí)的劃分(ranked)，最后選出最佳可行函數(shù)。